CC BY
25ФЛОРА ЭКСКУРСИОННОГО МАРШРУТА И ЕГО АНТРОПОГЕННАЯ ТРАНСФОРМАЦИЯ (ГПЗ «ХАКАССКИЙ», УЧАСТОК «ОЗЕРО ИТКУЛЬ»)
Скляр А.А.1, Лебедева С.А.2
'ФГБУ Государственный природный биосферный заповедник
«Саяно-Шушенский», г. Абакан, Российская Федерация 2ФГБУ Государственный природный заповедник «Хакасский», г. Абакан, Российская Федерация
В статье приводятся сведения о флоре экскурсионного маршрута, данные анализа флоры. Проведен анализ адвентивного компонента. Дана оценка растительного покрова с применением индексов синантропизации и апофитизации.
Ключевые слова: флора и растительность; антропогенная трансформация; охраняемые территории; синантропная флора; адвентивный вид.
FLORA OF THE TOUR ROUTE AND ITS ANTHROPOGENIC TRANSFORMATION (SECTION «LAKE ITKUL» RESERVE «KHAKASSKY»)
Sklyar A.A.1, Lebedeva S.A.1
'State Natural Biosphere Reserve «Suyano-Shushensky»,
Abakan, Russian Federation 2State natural reserve «Khakassky», Abakan, Russian Federation
This article contains information about the flora of tour route, analysis of the flora. The analysis of the adventive component of flora. The current status of vegetation was assessed with the use of synanthropization and apophytiza-tion indices.
Keywords: flora and Vegetation; anthropogenic transformation; protected areas; synanthropic flora; adventive species.
В связи с возрастающим влиянием антропогенного фактора на природу, в том числе на ее растительный компонент, актуальной проблемой становится изучение закономерностей процессов синантропизации естественной растительности, формирования синантропных флор и становления антропогенных растительных сообществ [1, 4, 16].
Изучение закономерностей синантропизации необходимо для оценки современного состояния растительного покрова, прогнозирования его дальнейших изменений, а также для разработки мер по сохранению фи-торазнообразия на видовом, ценотическом и экосистемном уровнях [5]. Создание сети особо охраняемых природных территорий (ООПТ) является одной из мер по охране растительного мира от влияния антропогенных воздействий. Но на территориях ООПТ осуществляется научная и хозяйственная деятельность, есть научно-производственные базы, организуются экскурсии, имеется сеть дорог и троп. Следовательно, невозможно полностью оградить заповедные территории от нашествия синантропных растений. Для того, что бы взять процесс синантропизации растительности под контроль, ограничить его негативные последствия, необходимо знать особенности протекания этого процесса в условиях заповедного режима [3]. Для выявления закономерностей процесса синантропизации в условиях заповедного режима был выбран участок «Озеро Иткуль» заповедника «Хакасский».
Целью данной работы - охарактеризовать особенности процесса си-нантропизации растительного покрова на экскурсионном маршруте участка «Озеро Иткуль» заповедника «Хакасский».
Район и объекты исследований
Исследования проводились на территории государственного природного заповедника «Хакасский», участок «Озеро Иткуль», Ширинский район Республики Хакасия.
Климат территории резко континентальный. Участок «Озеро Иткуль» включает окрестности озера и его акваторию. Рельеф холмисто-сопочный с обширными равнинными долинами. Самая высокая точка - гора Кузьме (671 м), расположена у восточной границы. Почвообразующие породы участка представлены красноцветными, желто-бурыми и бурыми суглинками и глинами, а также озерно-аллювиальными отложениями. На обследуемой территории встречаются практически все фитоценозы степной растительности Хакасии - от песчаных и опустыненных степей до луговых. На участке «Озеро Иткуль» по северным склонам небольшие площади занимают суходольные остепненные луга, а по берегам Спиринских озер - пикульниковые солонцеватые степи и солончаковые луга. По склонам холмов разбросаны небольшие лиственные и березово-лиственничные колки и заросли степных кустарников [2, 12].
Территория исследования включает в себя экскурсионный маршрут, проходящий по дорожной сети на территории участка «Озеро Иткуль» заповедника Хакасский». Экскурсионный маршрут расположен на территории старой залежи (около 40 лет), после распашки крупно-дерновинной овсецово-ковыльной степи [8].
Методы
Полевые исследования проводились автором в течение 2014-2016 гг. традиционным маршрутным методом. В работе использованы гербарные материалы заповедника «Хакасский».
В работе применены методы флористического анализа [10, 11, 13].
Для выделения и характеристики синантропного компонента флоры использовались работы П.Л. Горчаковского [4] и О.В. Телеговой [15].
Классификация адвентивных видов дана по А.Я. Григорьевской с соавторами [6].
Степень антропогенной трансформации флоры оценивались по следующим показателям: индекс синантропизации - доля синантропных видов (как апофитов, так и антропофитов) по отношению к общему числу видов; индекс апофитизации - доля апофитов по отношению к общему чис-
лу синантропных видов; индекс адвентизации - доля адвентивных видов (антропофитов) по отношению к общему числу видов флоры [3].
Результаты и их обсуждение
Полевые исследования проводились автором традиционным маршрутным методом в течение 2014-2016 гг.
Флора экскурсионного маршрута участка «Озеро Иткуль» заповедника «Хакасский» включает 163 вида высших сосудистых растений, относящихся к 120 родам и 37 семействам. Это составляет 32,3% видового состава флоры кластерного участка «Озеро Иткуль» заповедника «Хакасский» [12].
Флора травянистых растений экскурсионного маршрута представлена отделами: Pinophyta (1 род, 1 вид), Magnoliophyta (119 родов, 162 вида), отношение чисел видов однодольных и двудольных 1:6,1. Основные пропорции флоры указывают на общие закономерности, типичные для флор умеренной Голарктики: главенствующая роль магнолиофитов во флоре, среди них преобладание магнолиопсид (двудольных) над лилиопсидами (однодольными), минимальная доля участия или отсутствие высших споровых, голосеменных и гнетовых. В целом более высокая доля двудольных по отношению к однодольным характерна для аридных флор.
Основная масса видов сконцентрирована в небольшом количестве семейств. Ведущие семейства включают 129 видов или 79,1% от флоры экологического маршрута. Среди ведущих выделяются: Asteraceae (30 видов), Fabaceae (19), Rosaceae (17), Poaceae (16) и Brassicaceae (10) (таблица 2). Повышенное участие в составе травостоя представителей данных семейств говорит об экстремальных условиях формирования растительных сообществ [7].
Первое место семейства Asteraceae в спектре обусловлено высоким родовым разнообразием (18 родов), а также разнообразием видов рода Artemisia (11 видов). Второе место в спектре занимает семейство Fabaceae, что отражает степной характер флоры. Высокий ранг розоцветных определяет Rosaceae - подтип этой флоры. Он обеспечивается боре-
альными видами, в том числе разнообразием рода лапчатка, который в родовом спектре находится на втрором месте.
Крупные семейства Rosaceae, Cyperaceae, Ranunculaceae, Ca^ophy-llaceae, согласно Л.И. Малышеву (1972), подчеркивают бореальный характер флоры и характеризуют гумидные черты климата региона.
Многородовые семейства Brassicaceae, Lamiaceae, Ranunculaceae в основном имеют монотипные роды (с 1 видом).
Большое число одновидовых (19 семейств - 51,3% от общего количества семейств флоры экологического маршрута участка «Озеро Иткуль») и двувидовых (6 семейств - 16,2%) семейств - черта, присущая флорам, развивающимся в крайних условиях существования.
Так как систематическая структура определяет общие особенности флоры в связи с ее зональным положением, флору экскурсионного маршрута как и флору самого кластерного участка «Озеро Иткуль» ГПЗ «Хакасский» по составу ведущих семейств, согласно А.И. Толмачеву (1970, 1974), можно отнести к Бореальному типу флор.
Таким образом, по полученному набору и последовательности ведущих семейств исследуемая флора сходна с флорами Бореальной области.
Об облике флоры можно судить и по спектру наиболее представленных в видовом отношении родов.
Самый крупный род во флоре экологического маршрута это род Artemisia. Полыни относятся к так называемым «аридным» родам, основное многообразие их связано с южными территориями. Тем не менее, на территории участка этот род представлен самыми разнообразными видами - лугово-степными (A. glauca, A. gmelinii). Имеются виды петрофитных сообществ - A. commutata, A. frígida, и виды, обитающие на засоленных почвах - A. laciniata, A. rupestris. Такие виды, как A. scoparia, A. sieversiana, A. vulgaris, встречаются большей частью по нарушенным местообитаниям, в населенных пунктах, по обочинам дорог.
Второе место в родовом спектре занимает род Potentilla, который отличается высоким видовым разнообразием и является «типично голарктическим родом» (Kurbatskij, 1986). В исследуемой флоре лапчатки представле-
ны в основном степными видами P. conferta, P. sericeae и видами петрофит-ных сообществ - P. acaulus, P. bifurca. понижениям встречается P. anserina. Богатство видов рода Potentilla связано с близостью горных районов [10]. Родовой спектр характеризует флору как экскурсионного маршрута, так и участка «Озеро Иткуль» как азиатскую, континентальную, степную.
На участке заповедника произрастают редкие и исчезающие растении, обладающие различным статусом. В Красную книгу Республики Хакасия внесено 137 видов высших сосудистых растений [9]. На территории участка «Озеро Иткуль» встречается 23 вида, на экскурсионном маршруте можно встретит 6 редких видов: Stipa pennata L., Lilium pumilum Delile, Astragalus ionae Palib., A. rytidocarpus Ledeb., Scrophularia multicaulis Turcz., Adenophora rupestris Reverd.
Для оценки трансформации флоры экскурсионного маршрута был выделен и проанализирован синантропный компонент флоры. Термин «си-нантропные растения» мы понимаем в широком смысле, относя к ним виды, внедряющиеся в нарушаемые человеком фитоценозы или увеличивающие свое обилие по мере нарастания антропогенных нагрузок.
Синантропный компонент флоры экскурсионного маршрута на участке «Озеро Иткуль» включает 50 видов относящихся к 41 роду и 20 семействам. Наиболее крупными семействами синантропного компонента флоры являются Asteraceae (10 видов), Poaceae (7 видов), Fabaceae (6 видов), Rosaceae (5 видов).
Весь синантропный компонент флоры экскурсионного маршрута разбит нами на 2 группы: апофиты (представители местной флоры, активизирующиеся и усиливающие позиции в результате деятельности человека) и антропофиты (внедренные в состав растительного покрова пришлые растения) [14]. Апофитов во флоре экологического маршрута 10 видов (6,1% от общего числа видов на маршруте), антропофитов 40 видов (24,5%).
Нами проведен анализ антропофитной фракции синантропной флоры экскурсионного маршрута (таблица 1). Антропофиты различают по времени, способу иммиграции и степени натурализации. По времени иммиграции выделяют археофиты (иммигрирующие до XV века) и кено-
фиты (мигрирующие после XV века). Из групп, выделяемых по времени заноса, значительно многочисленны молодые пришельцы - кенофиты, их видовое разнообразие составляет 31 вид (62,0% от общего числа адвентивных видов) и превышает археофиты (19 видов - 38%).
Таблица 4.
Структура адвентивной флоры экскурсионного маршрута
(участок «Озеро Иткуль», ГПЗ «Хакасский»)
Группы растений по способу заноса Группы растений по степени натурализации
эфемеро-фиты колоно-фиты эпеофи-ты агриофиты всего
Ксенофиты 1 9 16 17 33/ 82,5%
Эргазиофиты - 3 2 1 6/ 15,0%
Ксеноэргазиофиты - - 1 - 1/ 2,5%
Всего 1/ 2,5% 12/ 30,0% 19/ 47,5% 8/ 20,0% 40/100,0%
По способу иммиграции: эргазиофиты - произрастающие только в культуре, ксенофиты - случайно занесенные человеком в результате хозяйственной деятельности и виды промежуточного заноса - ксеноэрга-зиофиты (Elytrigia repens (L.) Nevski). Ксенофиты составляют 82,5% от общего числа антропофитов, эргазиофиты - 15,0%, а ксеноэргазиофиты -2,5%. Таким образом, основную часть пришлых растений составляют виды, непреднамеренно привнесенные человеком. И только небольшую часть составляют одичавшие, вышедшие из культуры виды.
По степени натурализации адвентивных видов выделены колонофи-ты - виды более или менее прочно закрепляющиеся на вторичных местах обитания, но из первоначального пункта заноса не расселяющиеся. Обнаружено 12 видов колонофитов (30,0% от общего числа адвентивных видов): Nonea rossica Stev., Taraxacum officinace Wigg., Astragalus danicus Retz. и др. Эпекофиты - растения, активно расселяющиеся по нарушенным местообитаниям и участвующие в сложении рудеральных и сегетальных фитоценозов. Эпекофитов было выявлено 19 видов (47,5%), в том числе Amaranthus retroflexus L., Bromopsis inermis (Leys.) Holub, Artemisia commutata Bess., Descurainia sophia (L.) Webb ex Prant., Erodium cicutaturum (L.) L. Hur., Artemisia sieversiana Willd. и др. Агриофиты -
виды, которые становятся компонентами естественных сообществ, их обнаружено 8 видов (20,0%), к ним относятся Capsella bursa-pastoris (L.) Medic., Berteroa incana (L.) DC. и др. Один представитель (2,5%) относится к эфемерофитам - Agropyron cristatum (L.) Beauv., видам, которые существуют на данной территории лишь благодарярегулярному заносу их зачатков. Таким образом, соотношение групп заносных видов растений по степени натурализации показывает, что большинство адвентивных растений успешно закрепились на новой для них территории. И в ряде случаев они вытеснили аборигенные виды.
Анализ полученных данных показывает, что группы разного времени заноса различаются по степени устойчивости в составе сообществ территории исследования.
Так, среди кенофитов (31 вид) часть видов натуролизовалась во вторичных местообитаниях и продолжает расселятся по территории ландшафта (эпекофиты): Lepidium densiflorum Schrad., Amaranthus retroflexus, Artemisia sieversiana и др. Другая часть успешно внедрилась в естественные сообщества (агриофиты): Berteroa incana, Linaria vulgaris Mill. и др. Группа колоно-фитов представлена Medicago falcata L., Melilotus officinalis (L.) Pall. и другими видами. Гораздо меньше среди кенофитов растений, периодически заносимых в естественные местообитания (эфемерофиты) - Agropyron cristatum.
Среди кенофитов по способу заноса значительно выделяется группа ксенофитов, т.е. случайно занесенные человеком в результате хозяйственной деятельности, которая включает: Agropyron cristatum, Lepidium densiflorum, Berteroa incana и др.
Второй по численности группой адвентивных видов являются ар-хеофиты (19 видов). Среди данной группы в свою очередь выделяются эпекофиты - Descurainia sophia, Erodium cicutaturum, Sonchus arvensis L. и др. К случайно занесенным агриофитам относятся - Capsella bursapastoris, Polygonum aviculare L. и др. Значительная доля археофитов представлена ксенофитами - Artemisia sieversiana, Sonchus arvensis, Erodium cicutaturum и др.
Таким образом, в формировании видового состава изученных сообществ играют роль как аборигенные виды, так и заносные, в том числе
давно и прочно вошедшие в состав местной флоры археофиты, а также более молодые виды по времени заноса - кенофиты.
Оценка уровня синантропизации является важнейшим элементом мониторинга, так как она позволяет определить степень нарушенности экосистем и на этой основе разработать систему их рационального использования и охраны. Для исследуемой территории индекс синантропизации (IS) флоры равен 30,7%. Это соответствует уровню умеренной синантропизации, растительные сообщества сохраняют богатый видовой состав и сложну. структурную организацию.
Индекс апофитизации (IAp) оценивает вклад аборигенных видов в синантропную флору. Для флоры экскурсионного маршрута он имеет показатель IAp=20,0%, что свидетельствует о нарушенности естественного растительного покрова.
Индекс адвентизации (IAn) более точно отражает изменения исходного набора видов местной (аборигенной) флоры под влиянием деятельности человека (Кожевникоав, 2003). Индекс адвентизации равен 24,5%.
Таким образом, полученные значения флористических индексов свидетельствуют о умеренной синантропизации данной территории. Полученные индексы указывают на долю синантропных видов от количества видов естественной флоры, но не оценивают их обилия и степени распространения.
Список литературы
1. Абрамова Л.М. Миркин Б.М. Синантропизация степей: методы оценки и возможности управления процессом // Вопросы степеведенья. Оренбург. 2000. С. 62-69.
2. Анкипович Е.С. Распространение редких и исчезающих видов растений на участках заповедника «Хакасский» // Заповедник Хакасский. Абакан: Журналист, 2000. С. 26-39.
3. Горчаковский П.Л., Козлова Е.В. Синантропизация растительного покрова в условиях заповедного режима // Экология. 1998. №3. С. 171-177.
4. Горчаковский П.Л. Антропогенная трансформация и восстановление продуктивности луговых фитоценозов. Екатеринбург: Изд-во «Екатеринбург», 1999. 156 с.
5. Горчаковский П.Л., Харитонова О.В. Синантропизация растительного покрова Печоро-Илычского биосферного заповедника в высотном градиенте // Экология. 2007. № 6.
6. Григорьевская А.Я., Стародубцева Е.А., Хлызова Н.Ю., Агафонов В.А. Адвентивная флора Воронежской области: Исторический, биогеографический, экологический аспекты. Воронеж: Изд-во Воронеж. гос. ун-та, 2004. 320 с.
7. Жуйкова Т.В. Реакция ценопопуляций и травянистых сообществ на химическое загрязнение среды : автореф. дис. ... д-ра биол. наук. Екатеринбург, 2009. 40 с.
8. Кандалова Г.Т. Восстановление и использование растительности залежей юга Средней Сибири в современных условиях // Достижения науки и техники АПК. №06. 2011. С. 51-53.
9. Красная книга Республики Хакасия: Редкие и исчезающие виды растений и грибов / Е.С. Анкипович, Д.Н. Шауло, Н.В. Сидельникова и др. 2-е изд., перераб. и доп. Новосибирск: Наука, 2012. 288 с.
10. Малышев Л.И., Пешкова Г.А. Особенности и генезис флоры Сибири (Предбайкалье и Забайкалье). Новосибирск, 1984. 246 с.
11. Положий А.В., Гуреева И.И. Курбатский В.И. и др. Флора островных приени-сейских степей: сосудистые растения. Томск: Изд-во Том. ун-та, 2002. 156 с.
12. Природный комплекс и биоразнообразие участка «Озеро Иткуль» и заповедника «Хакасский» / Под ред. В.В. Непомнящего. Абакан: Хакас. кн. изд-во, 2010. 419 с.
13. Растительный покров Хакасии / Под ред. А.В. Куминовой. Новосибирск: Наука. Сиб. отд-ние, 1976. 422 с.
14. Словарь ботанических терминов. Под общ. ред. Дудки И.А. Киев: Наук. Думка, 1984. 308 с.
15. Телегова О.В. Закономерности синантропизации растительного покрова особо охраняемых природных территорий разного ранга (на примере Среднего Урала): дис. ... канд . биол. наук . Екатеринбург, 2004. 210 с.
16. Komas J. Man's impact upon the flora: processes and effects // Memorabilia zoologica. 1982. №37, рр. 11-29.
